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日本批准首个动物体内的人类脏器培育试验

该研究的目标在于通过把人类的诱导多能干细胞(iPS细胞)植入猪等动物的受精卵中,制作出混有人类细胞的动物。这种动物身上培育出的人体器官将用于移植,动物本身可用于药物研发。

图片来源:视觉中国

记者|谢欣

根据《自然》杂志、日本共同社等媒体报道,日本政府近日批准了该国一个利用诱导多能干细胞(iPS细胞)在实验鼠体内培育人类胰脏的研究项目。这是日本首个获批的申请利用动物培育人类脏器的研究项目。

这一研究项目由日本东京大学和美国斯坦福大学领导团队的干细胞学家Hiromitsu Nakauchi领导,计划在小鼠和大鼠胚胎中培养人类细胞,然后将这些胚胎移植到替代动物体内。Nakauchi的最终目标是生产具有人体细胞的器官,最终可以移植到人体中。

事实上,该类研究在去年10月份就已得到日本政府生命伦理专门调查会批准,而在今年3月份日本文部科学省修订相关指针后,其在法律上不再具有障碍。此前日本明确禁止超过14天的含有人体细胞的动物胚胎的生长或将这些胚胎移植到替代子宫中。

该研究的目标在于通过把人类的诱导多能干细胞(iPS细胞)植入猪等动物的受精卵中,制作出混有人类细胞的动物。这种动物身上培育出的人体器官将用于移植,动物本身可用于药物研发。

不过目前看,这一目标依然很遥远,除了技术难度、伦理争议也将是一大阻碍。

Nakauchi表示在一段时间内不会试图让任何杂交胚胎发育足月。而最初他计划培养杂交小鼠胚胎到14.5天。他还将在大鼠身上做同样的实验,把杂交品种培育到大约15.5天。之后,Nakauchi计划向政府申请批准,在猪身上培育杂交胚胎,最长到70天。

而在1970年年代,伦理学家和科学家曾达成“14天规则” ,要求人体胚胎研究必须在受精后的14天内结束,因为14天是神经系统逐步成形的第一天,也是胚胎分裂的最后一天。该规则得到了国际认可。

Nakauchi计划创造一种动物胚胎,这种胚胎缺乏生产某种器官所必需的基因,如胰腺,然后将人诱导的多能干(iPS)细胞注入动物胚胎。随着动物的发育,它将使用人类的iPS细胞来制造器官,而它不能用自己的细胞制造。
这种技术名为异种嵌合体技术(Chimera),事实上世界各国均已有利用这项技术开展的胚胎试验。

2016年时,加州大学戴维斯分校曾使用异种嵌合体技术精确切除了猪遗传信息中用于形成胰腺的基因片段,嵌合入的人体细胞将会形成人类胰腺。不过,由于伦理限制,该细胞在发育至28天后被销毁。

类似的人兽胚胎细胞研究在国内外都有开展,2004年,美国科学家曾将人类干细胞移入猪胚胎。此后,内华达大学科学家用了7年时间,培育出世界首只人兽细胞混种羊。另外,美国研究人员还曾让老鼠拥有部分人脑细胞。而英国纽卡斯尔大学研究人员也于2008年首次宣布成功培育出了人兽混合胚胎。

此前,Nakauchi和他的同事曾将小鼠的iPS细胞注射到无法产生胰腺的大鼠的胚胎中。大鼠形成了完全由小鼠细胞制成的胰腺。将胰腺移植回一只经过糖尿病改造的小鼠后,大鼠产生的器官能够控制血糖水平,有效治愈了糖尿病小鼠。

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